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氦氣在工業(yè)和科研方面的應(yīng)用

文章出處:責(zé)任編輯:人氣:-發(fā)表時間:2022-09-23 14:35:00【

 氦具有特殊的物理性質(zhì)。在絕對零點和蒸汽壓力下,氦不凝固,因此在工業(yè)和科學(xué)研究中有以下應(yīng)用。

1.用于溫度測量

由于氦的性質(zhì)接近理想氣體,因此它適用于極低溫度下的蒸汽壓力溫度計。

2.對于浮力

最常見的應(yīng)用是氣球和飛艇。氣球用于30000米以上的氣象高度觀測、電視傳輸和宇宙輻射測量。飛艇用于在森林地區(qū)運輸木材和其他重型砍伐路線。歷史上最大的飛艇直徑40米,總長230米,充氦氣體18000米,時速120公里,飛行10000公里。自20世紀(jì)70年代以來,氣球通信取得了驚人的發(fā)展。目前,美國、伊朗和許多其他國家建造或使用氣球通信站;法國正在開發(fā)更大規(guī)模的平流層氣球通信,以便向九個西歐國家進(jìn)行電視廣播。氣球通信具有效率高、投資少、易于制造等優(yōu)點。它可廣泛應(yīng)用于軍事、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、水利、氣象、文化、教育、衛(wèi)生等諸多方面。氣球的標(biāo)準(zhǔn)體積約為7000立方米,長度約為54米,最大直徑為18米。它是流線型的,充滿了氦氣。在3000米高空,有效升力可達(dá)1.6噸。預(yù)計即使在衛(wèi)星通信日益發(fā)展的朱萊,氣球通信也不會被淘汰。

3.用于呼吸氣體

氦在空氣中在血液中的溶解度隨著外部壓力的增加而增加。因此,在深水潛水作業(yè)中,應(yīng)使用氦氧混合物代替空氣作為呼吸氣體,以防止深水作業(yè)引起的潛水病。氦氧混合物可用于500米的潛水深度,并為在海洋中提取石油和天然氣提供條件。這種混合氣體也用于哮喘等的醫(yī)療治療。習(xí)慣于

4.用于檢漏

氦具有特殊的擴散性質(zhì),只要使用少量的氦,就可以檢測到微小的泄漏,甚至每3000年只過期一升的小孔也可以檢測到,因此它廣泛用于高真空設(shè)備、核反應(yīng)堆、宇宙飛船等方面的泄漏檢測。

5.氣相色譜用載氣

6.用于焊接

這種應(yīng)用始于20世紀(jì)30年代,特別是用于鋁、鐵和其他元素的金屬焊接。在工業(yè)中,氦氣、氬氣或氦氣和氬氣的混合物經(jīng)常被用作保護(hù)氣體。

7.它用于熔化鈦、鋯和鉿等稀有金屬,在這方面與氬具有相同的效果。

8.用于高速風(fēng)洞

航空航天工業(yè)中,氦用于超音速或亞音速高速風(fēng)洞,在高壓下釋放氨,以獲得高速氣流。

9.在火箭和空間導(dǎo)航中的應(yīng)用

氦氣是一種壓縮氣體,用于輸送液體燃料(如液氫、液氧、液態(tài)氟等),也用于清潔發(fā)動機和噴油器的機器管道。

10.核反應(yīng)堆

氦用于核反應(yīng)堆的冷卻和熱交換,以及修復(fù)后濃縮鈾擴散元件的凈化。目前,正在研究利用核能生產(chǎn)單級鐵,其中氦被用作熱載體。

 

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